JP3104868B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP3104868B2
JP3104868B2 JP09322824A JP32282497A JP3104868B2 JP 3104868 B2 JP3104868 B2 JP 3104868B2 JP 09322824 A JP09322824 A JP 09322824A JP 32282497 A JP32282497 A JP 32282497A JP 3104868 B2 JP3104868 B2 JP 3104868B2
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/02—Affine transformations

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Storing Facsimile Image Data (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像処理技術に関す
るものであり、特に任意角回転、拡大縮小、クリッピン
グを安価で高速に行うようにするものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に画像処理は画素の位置に変更を加
える幾何学的処理と、画素値に変更を加える画素値処理
とに大別できる。前者の具体例としては画像の回転、拡
大、縮小といったアフィン変換や、画素を切り抜くクリ
ッピングなどがある。後者の具体例としては色補正、フ
ィルタ処理などがある。
【０００３】これらの画像処理の中でも回転処理は他の
処理と異なる点がある。すなわち、一般的な画像処理で
は、画像データをラスタ走査順に処理し、結果もラスタ
走査順に出力される。これに対し回転処理は入力すなわ
ちソース側と出力すなわちデスティネーション側でデー
タの入出力の順番が異なる。
【０００４】具体的にはソース側からラスタ走査順にデ
ータを入力すると、回転されたデータはデスティネーシ
ョン側で斜め方向に書き込まれることになる。従って、
デスティネーション側では画像データのランダムアクセ
スが必要になる。これを以下順変換方式と呼ぶ。反対に
デスティネーション側でラスタ走査順となるように画像
データを転送させると、ソース側にランダムアクセスが
必要となる。この方式を以下逆変換方式と呼ぶ。
【０００５】どちらの方式でもソース側とデスティネー
ション側のいずれかでランダムアクセスが必要となる。
従来技術ではこれを可能とするためにページメモリを用
いる。すなわち、順変換方式ならデスティネーション側
のページメモリ上に回転画像を生成し、また逆変換方式
ならページメモリに全画像を書き込んでから回転処理し
ている。この方式を前提に画像データの転送時間と座標
計算時間を短縮する方式が提案されている。
【０００６】第１の従来例として、こういった方式の１
つである特開昭６１−１６１５７６号公報に記載された
技術について説明する。第１の従来例は画像を局所的、
すなわちブロック単位で処理することにより、回転処理
の高速化を図ったものである。以下、第１の従来例につ
いて図１７を用いて説明する。図１７は本発明の説明に
合うよう語句などを変更してあるが、本質的には従来例
の公報の記載となんら変わることはない。図１７中、１
０は画像入力部、２９は逆変換座標算出部、４８はペー
ジメモリ読み出し部、４９はソース側ページメモリ、５
２は変換ＲＯＭ、５１は局所データ変換部、７８はペー
ジメモリ書き込み部、７９はデスティネーション側ペー
ジメモリ、８０は画像出力部、２００は入力画像デー
タ、２２８はソース側アドレス情報、２２９は逆変換座
標、２３０は局所データ、２３１は変換ＲＯＭの変換情
報、２４０は変換された局所データ、２６９はデスティ
ネーション側アドレス情報、２７０は出力画像データで
ある。
【０００７】次に各部について説明する。画像入力部１
０は入力画像データ２００をソース側ページメモリ４９
へ格納する。逆変換座標算出部２９はデスティネーショ
ン側における局所データの中心画素を逆変換したソース
側における座標を算出し、逆変換座標２２９として出力
する。ページメモリ読み出し部４８は逆変換座標２２９
を中心とする局所データのソース側アドレス２２８をソ
ース側ページメモリ４９へ送出する。ソース側ページメ
モリ４９は入力画像データ２００を格納し、ソース側ア
ドレス２２８に従って局所データ２３０を局所データ変
換部６１へ送出する。局所データ変換部５１は変換ＲＯ
Ｍ５２の変換情報２３１に基づいて、読み出した局所デ
ータ２３０に回転、拡大、縮小などの変換処理を行い、
変換した局所データ２４０をデスティネーション側ペー
ジメモリ７９へ出力する。ページメモリ書き込み部７８
は逆変換座標２２９に対応するデスティネーション側ア
ドレス２６９をデスティネーション側ページメモリ７９
へ送出する。デスティネーション側ページメモリ７９は
変換した局所データ２４０を格納し、デスティネーショ
ン側アドレス２６９に従って出力画像データ２７０を画
像出力部８０へ送出する。画像出力部８０は出力画像デ
ータ２７０を外部へ出力する。
【０００８】以上の構成の中で局所データ２３０は例え
ば３×３画素のブロックデータであるとする。
【０００９】以上の構成に基づいて画像の回転を局所的
回転と広域的回転に分けて処理する動作を、図１８を用
いて説明する。図１８中、４００は回転前局所データ、
４１０は回転前中心画素、４２０は回転中心画素、４３
０は理想回転後局所データ、４４０は回転後中心画素、
４５０は回転後局所データである。
【００１０】回転前局所データ４００を、回転中心画素
４２０を中心に回転すると、理想回転後局所データ４３
０となる。しかし画素は水平方向および垂直方向に並べ
なければならないので、実際には回転後局所データ４５
０とその位置する座標を得ることが回転処理の目的とな
る。さて、第１の実施例において、回転後局所データ４
５０は、理想回転後局所データ４３０に対して回転後中
心画素４４０を中心とした局所的な回転処理を行うこと
によって得られる。この処理は局所データによらず一定
だから、回転角度αに応じて局所データ内における回転
先をテーブル化してＲＯＭに格納しておけば、局所デー
タごとに座標計算しなおす必要がない。回転後中心画素
４４０は回転前中心画素４１０と回転中心画素４２０お
よび回転角度αから計算する必要があるが、この計算は
局所データ毎に行えばよい。
【００１１】このように第１の従来例における回転処理
は、変換ＲＯＭ５２に基づく局所的処理と、回転先の局
所データのアドレスを求める広域的処理の２つの処理に
よって行うことを特徴とする。第１の従来例によれば高
速な回転処理が可能である。すなわち前者の局所的処理
は単純化されているためにハードウェアなどによる高速
化が可能であり、また広域的処理は演算回数自体を削減
できる。
【００１２】しかしながら第１の従来例は２つのページ
メモリを持つことが前提となっており、ページメモリが
一般に高価であることから、装置全体のコストが高くな
るという問題がある。
【００１３】そこでページメモリを省略することによ
り、コストを低く抑えようとする従来技術を第２の従来
例として説明する。第１の従来例では処理を局所的処理
と広域的処理に分解したが、局所的処理を行うだけなら
局所データ分のメモリがあれば十分である。そこで広域
的処理は画像の入出力順を工夫することで吸収し、メモ
リは画像入出力部との間に小容量のバッファメモリを持
つだけに抑えたのが、第２の従来例である。
【００１４】図１９は第２の従来例の構成図である。図
１７と同様の部分については同じ符号を付し、説明を省
く。図１９中、４６はバッファ読み出し部、４７は読み
出し用バッファ、７６はバッファ書き込み部、７７は書
き込み用バッファ、２２７はソース側アドレス情報、２
６８はデスティネーション側アドレス情報である。
【００１５】バッファ読み出し部４６は逆変換座標２２
９を中心とする局所データのソース側アドレス２２７を
読み出し用バッファ４７へ送出する。読み出し用バッフ
ァ４７は、入力画像データ２００をラスタ走査順に格納
し、ソース側アドレス情報２２７に従って局所データ２
３０を局所データ変換部５１へ送出する。バッファ書き
込み部７６は逆変換座標２２９に対応するデスティネー
ション側アドレス２６８を書き込み用バッファ７７へ送
出する。書き込み用バッファ７７は変換した局所データ
２４０を格納し、デスティネーション側アドレス２６８
に従って出力画像データ２７０を画像出力部８０へ送出
する。
【００１６】以上の構成の中で、読み出し用バッファ４
７が小さいほどコストを抑えることができる。最低でも
局所データを４５度回転したときに必要なライン数分の
容量を持てば、読み出し用バッファ４７を構成すること
ができる。
【００１７】以上の構成の動作について図２０を用いて
説明する。図２０は入力画像から出力画像までの局所デ
ータの流れ（〜）を示している。第２の従来例にお
ける処理は次のような流れで行われる。
【００１８】デスティネーション側の座標に合わせて
ブロッキングした局所データの中心（Ｘdes，Ｙdes）の
逆変換座標（Ｘsrc，Ｙsrc）を求める。 逆変換座標を中心とした局所データを読み出し用バッ
ファ４７に読み出す。このとき安価なハードディスクな
どではランダムアクセスによる高速な読み出しが不可能
なため、対象となる局所データを含むラインを構成する
全ての画像データを読み出す。 読み出し用バッファ４７内から逆変換座標を中心とす
る局所データを読み出す。 切り出した局所データに対し、変換ＲＯＭ５２に基づ
いて回転、拡大、縮小といった処理を行う。 処理した局所データをステップの（Ｘdes，Ｙdes）
に従って書き込み用バッファ７７に書き込む。 書き込み用バッファ７７に全ての画像データが準備で
きたら出力する。
【００１９】以上の動作の中で、ステップの読み出し
処理はデスティネーション側でラスタ走査順となるよう
に行うので、ソース側では同じ水平方向のラインを何度
も通過しながら処理する。第２の従来例では読み出し用
バッファ４７は小さいものと仮定しているので、結局ス
テップでは同一ラインを何度も読み出すことが必要に
なる。
【００２０】なお第２の従来例を順変換方式に応用し、
ステップの読み出しを１回限りにすることも可能であ
る。しかしこの場合には出力した画像を再編集する仕組
みが必要となるので、一般にここで説明した逆変換方式
より処理負荷が重くなる。
【００２１】第２の従来例によれば、高価なページメモ
リの代わりに少量の入出力用バッファを備え、画像入出
力部にはハードディスクなどの安価な装置を使うことが
できるので、全体のコストを抑えることが可能である。
しかしながらこの方式ではソース側の読み出しにおい
て、同一画像の読み出しを何度も行わねばならず処理速
度が遅くなるという問題がある。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するためのもので、ページメモリを持つことなく少
ない容量のメモリを用いて、高速に低コストでこれら画
像の回転、拡大縮小、クリッピング処理可能にすること
を目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
目的を達成するために、特許請求の範囲に記載のとおり
の構成を採用している。
【００２４】この構成においては、入力画像から局所デ
ータを読み出すためのバンドデータ格納手段において、
ラスタ走査順に１回だけ入力画像を読み込むだけで入力
画像を局所的に分割した局所データ単位に回転処理で
き、これらを中間バッファに格納して再びバンドバッフ
ァ上に格納することで局所データの広域的回転（平行移
動）が行われ、回転および拡大縮小処理などの変換され
た出力画像が得られる。
【００２５】
【発明の実施の態様】以下、本発明の画像処理装置につ
いて詳細に説明する。
【００２６】図１は本発明の基本概念を説明するブロッ
ク図である。図中、１０は画像入力部、２０はアドレス
制御手段、４０はバンドデータ格納手段、５０は局所デ
ータ変換手段、６０は変換データ格納手段、７０はバン
ドデータ格納手段、８０は画像出力手段、２００は入力
画像データ、２２０はソース側のアドレス情報、２３０
は局所データ、２４０は変換された局所データ、２５０
はデスティネーション側のアドレス情報、２６０は変換
された局所データ、２７０は出力画像データである。
【００２７】図１の構成を詳細に説明する。画像入力手
段１０はラスタ走査順に１ラインずつ入力画像データ２
００をバンドデータ格納手段４０へ送出する。アドレス
制御手段２０はソース側のアドレス情報２２０をバンド
データ格納手段４０へ送出し、デスティネーション側の
アドレス情報２５０を変換データ格納手段６０へ送出す
る。バンドデータ格納手段４０は局所データが十分格納
できる大きさで常にラスタ走査順に１ライン画像データ
が入力されたら最も古い１ラインのデータを破棄するよ
うなバンドバッファを有し、入力画像データをバンド状
のデータ（以下これをバンドデータと呼ぶ）としてバン
ドバッファに格納する機能を有し、ソース側のアドレス
情報２２０の示すバンドバッファ内の局所データ２３０
を送出する。局所データ変換部５０は回転や拡大縮小な
どの変換機能を有し、画像の局所データ２３０の変換さ
れた局所データ２４０を送出する。変換データ格納手段
６０は変換された局所データ２４０を一時的に格納でき
るランダムアクセス可能な中間バッファを有し、デステ
ィネーション側のアドレス情報２５０の示す局所データ
２６０を送出する。バンドデータ格納手段７０は局所デ
ータを十分格納できる大きさのバンドバッファを有し、
このバンドバッファへ変換された局所データ２６０を格
納した後に出力画像データ２７０を画像出力手段８０へ
送出する。画像出力手段８０は出力画像データ２７０を
バンドごとに受け取り、他の記憶装置または外部へ送出
する。
【００２８】以上の構成に基づいて本基本概念の動作を
説明する。図２は本基本概念の動作を説明するフローチ
ャートである。以下、図２を用いて説明する。
【００２９】Ｓ１０では入力画像の１ラインをバンドバ
ッファに読み出す。Ｓ２０ではバンドデータ格納手段４
０が保持するバンドバッファ内に、ソース側のアドレス
情報が示す局所データが存在する場合はＳ３０へ、バン
ドバッファ内に存在しない場合はＳ１０で再び入力画像
の１ラインを読み出す。Ｓ３０ではソース側のアドレス
情報が示すバンドバッファ内の局所データを局所データ
変換部５０へ送出する。Ｓ４０では送出された局所デー
タを回転や拡大縮小といった変換処理を行い、変換デー
タ格納手段６０が保持する中間バッファに格納する。Ｓ
５０では入力画像について必要な処理を全て行ってない
場合はＳ１０へ、行った場合はＳ６０へ進む。Ｓ６０で
はデスティネーション側のアドレス情報に従って、中間
バッファ内に格納されている変換された局所データをバ
ンドデータ格納手段７０が保持するバンドバッファへ送
出する。Ｓ７０ではデスティネーション側のアドレス情
報に従ってバンドバッファ内の局所データを画像出力手
段８０へ送出する。Ｓ８０では入力画像について必要な
処理を全て行ってない場合はＳ６０へ、行った場合は処
理を終了させる。
【００３０】以上の手段により入力画像から局所データ
を読み出すためのバンドデータ格納手段４０において、
入力画像を何度も読み込む必要がなくなり、ラスタ走査
順に１回だけ入力画像を読み込むだけで入力画像を局所
的に分割した局所データ単位に回転処理でき、これらを
中間バッファ（変換データ格納手段６０）に格納して再
びバンドバッファ（バンドデータ格納手段７０）上に格
納することで局所データの広域的回転（平行移動）が行
われ、回転および拡大縮小処理などの変換された出力画
像が得られる。また同時にページメモリを不要とし、少
ないバッファだけでこれら変換処理を実現することがで
きる。
【００３１】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 ［第１の実施例］本発明の第１の実施例としてバンドバ
ッファを用いた回転処理を行う手法を説明する。なお、
以下に説明する実施例においては、逆変換方式により回
転処理を行なうようにしている。逆変換方式を採用する
と、出力画素の画素位置を基準にして回転処理を行なえ
るのでより正確な回転処理を行なえる。もちろん、順変
換方式を採用することもできる。
【００３２】図３は本発明の第１の実施例を説明するブ
ロック図である。図中、１０は画像入力部、２１はアド
レスリスト生成部、３０はアドレスリストソート部、４
１は読み出し用バンドバッファ、４２はバンドバッファ
読み出し制御部、５１は局所データ変換部、５２は変換
ＲＯＭ、６１は中間バッファ、６２は中間バッファ制御
部、７１は書き込み用バンドバッファ、８０は画像出力
部、２００は入力画像データ、２１０はソース側の逆変
換されたアドレスリスト、２２０はソートされたソース
側のアドレスリスト、２２１は読み出し用バンドバッフ
ァ制御信号、２３０は局所データ、２３１は局所データ
の変換座標、２４０は変換された局所データ、２５０は
デスティネーション側のアドレスリスト、２５１は中間
バッファ制御信号、２６０は変換された局所データ、２
７０は出力画像データである。
【００３３】図３の構成を説明する。画像入力部１０は
入力画像データ２００を順次ラスタ走査順に送出する。
アドレスリスト生成部２１はデスティネーション側のア
ドレスリスト２５０およびこれの逆変換処理によって得
られるソース側のアドレスリスト２１０を送出する。ア
ドレスリストソート部３０はｙ座標についてソート機能
を有しソース側のアドレスリスト２２０を送出する。バ
ンドバッファ読み出し制御部４２はソース側のアドレス
リストに基づいて読み出し用バンドバッファ４１を制御
する機能を有し、制御信号を送出する。局所データ変換
部５１は局所データ２３０および局所データの変換座標
２３１に基づいて変換された局所データ２４０を送出す
る。中間バッファ制御部６２はデスティネーション側の
アドレスリスト２５０に基づいて中間バッファの制御信
号２５１を送出する。中間バッファ６１は変換された局
所データを格納する機能を有し、必要に応じて局所デー
タ２６０を送出する。書き込み用バンドバッファ７１は
局所データを格納する機能を有し、バッファデータを順
次送出する。画像出力部８０は出力画像を送出する。
【００３４】以上の構成に基づいて本実施例の動作を説
明する。図４、図５および図８は本実施例の動作を説明
するフローチャートである。以下、図４、図５および図
８等を用いて本実施例の動作を説明する。
【００３５】図４について本実施例の動作を全体として
説明する。図４は本実施例の動作を大まかに２つに分け
られることを示している。Ｓ１００では入力画像を分割
し局所データに分けて変換し、変換結果を変換順に中間
バッファ６１へ格納する。Ｓ２００では中間バッファ６
１内にソートされたアドレスの順番で格納されている局
所データを、広域的に回転（平行移動）させて出力画像
を送出する。それぞれＳ１００およびＳ２００の詳細な
動作は図５および図８に対応している。
【００３６】図５を参照して本実施例のＳ１００（図
４）の動作を説明する。Ｓ１１０ではデスティネーショ
ン側のアドレスリストおよびこれを逆変換して求められ
るソース側のアドレスリストを生成する。Ｓ１２０では
ソース側のアドレスリストをｙ座標についてソート処理
する。Ｓ１３０ではソートされたソース側のアドレスリ
ストのアドレスを特定するアドレスポインターの初期化
を行う。Ｓ１４０では入力画像の１ラインの画像データ
を読み出し用バンドバッファ４１に読み出す。Ｓ１５０
ではアドレスポインターの示すアドレスを中心とした局
所データとなるｎ×ｎ画素ブロックのデータがバンドバ
ッファ４１内に存在するかどうかを判断し、局所データ
の全画素が存在しない場合はＳ１４０にて再び入力画像
の１ラインをバンドバッファ４１に読み出す。Ｓ１６０
ではＳ１５０において局所データの全画素が存在してい
る場合に、このアドレスを中心としたｎ×ｎ画素ブロッ
クのデータを送出する。Ｓ１７０では予め求めてある座
標変換テーブルに基づいて局所データを変換し中間バッ
ファ６１へ格納する。Ｓ１８０ではアドレスリスト上の
アドレスポインターを１つ進ませ、次のアドレスによる
処理準備を行う。Ｓ１９０ではソース側でソートされた
アドレスリストにまたアドレスがあるかどうか判断し、
存在する場合はＳ１５０において先のＳ１４０において
読み込んだバンドバッファ４１内にアドレスの示す局所
データが存在する場合があるためにＳ１５０へとぶこと
になり、アドレスリストにアドレスが残っていない場合
は入力画像全てを局所的に変換して中間バッファ６１へ
格納したことになる。
【００３７】以上の動作中読み出し用バンドバッファ４
１へのデータの読み出し処理について説明する。図６
（ａ）は、図５の読み出し用バンドバッファ４１におけ
るデータの流れを示している。読み出し用バンドバッフ
ァ４１としてリングバッファを用いたときの読み出し処
理は次のような流れで行なわれる。
【００３８】リングバッファのラインデータのうち最
も古く読み出したラインデータを破棄する。 破棄したラインデータの次に読み出したラインデータ
から順番にシフトする。 （ｎ−１）のラインデータをシフトした後、空いたラ
インバッファへ入力画像から新しく１ライン読み出す。
【００３９】以上の動作によりリングバッファを用い
て、入力画像から１ラインずつデータを読み出しなが
ら、局所データを取出せる。
【００４０】また図６（ｂ）は読み出し用バンドバッフ
ァ４１としてダブルバッファを用いたときのデータの流
れを示している。一般的にデータ転送にバッファを用い
る場合、効率化のためにダブルバッファが頻繁に用いら
れる。本発明においてもダブルバッファを採用すること
ができる。ダブルバッファを用いた読み出し処理は次の
ような流れで行われる。
【００４１】ダブルバッファのうち古く読み出したバ
ンドバッファ（たとえばバッファＢ）内の局所データを
すべてハードウェアに読み込んだとき、このバンドバッ
ファＢ内のデータを破棄する。 入力画像において次のｎラインのラインデータをステ
ップのバンドバッファＢへ読み込む。 バッファＡまたはバッファＡ、Ｂにまたがる局所デー
タをハードウェアに読み込んだ後に、バッファＡ内のラ
インデータを破棄し、次の入力画像の読み出しに備え
る。
【００４２】以上の動作によりｎ画素幅のバンドバッフ
ァを２つ用いて、交互にｎライン単位で読み出せるた
め、読み出し効率が向上する。
【００４３】さらに図５の動作中の中間バッファ格納処
理（Ｓ１７０）について説明する。図７は本発明におけ
るアドレスリストの例および大まかな生成手順を示して
いる。局所データの中間バッファ６１への格納処理は以
下の流れで行なわれる。
【００４４】デスティネーション側の全ブロックのア
ドレスリストを生成する（図５のＳ１１０における処
理）。 ステップのアドレスを逆変換し、さらにｙ座標に沿
ってソート処理を行ないソース側アドレスを生成する
（図５のＳ１２０における処理）。 ソース側アドレス順に変換された局所データを格納
し、その格納アドレスをソース側アドレスに対応させて
記録する。
【００４５】以上の動作により中間バッファ６１に格納
されたデスティネーション側のブロックに対応するデー
タを、アドレスリストから求めることができる。
【００４６】図８について本実施例のＳ２００（図４）
の動作を説明する。Ｓ２０１ではデスティネーション側
のアドレスリストのアドレスを特定するアドレスポイン
ターの初期化を行う。Ｓ２１０ではデスティネーション
側のアドレスリストからアドレスポインターの示すアド
レスを読み込む。Ｓ２２０では次の処理のためにアドレ
スポインターを１つ進めておく。Ｓ２３０では読み込ん
だデスティネーション側のアドレスに対応する局所デー
タを、中間バッファ６１から送出させ書き込み用バンド
バッファ７１へ格納する。Ｓ２４０ではアドレスポイン
ターの示すアドレスが画像の端かどうか判断し、画像端
でない場合はＳ２１０にて次のアドレスについて処理す
る。Ｓ２５０ではＳ２４０において画像端である場合に
書き込み用バンドバッファ７１内の全データをラスタ走
査順に画像出力部８０へ送出する。Ｓ２６０ではアドレ
スリストに未処理アドレスが存在するかどうかを判断
し、アドレスが存在する場合はＳ２１０にて次のアドレ
スに対する処理を行い、アドレスが存在しない場合は中
間バッファ６１に格納された入力画像を全て出力したこ
とになるため処理を終了する。
【００４７】次に本実施例のデータの流れを説明する。
図９は本実施例のデータの流れ（〜）を示してい
る。本実施例における処理は次のような流れで行われ
る。
【００４８】デスティネーション側でブロッキングし
たブロック（ブロック１〜２４）の中心座標をラスタ走
査順に求めデスティネーション側のアドレスリストとす
る。 デスティネーション側のアドレスリストの座標を逆変
換して得られる座標をｙ座標についてソートし、ソース
側のアドレスリストを生成する。 入力画像から１ラインずつバンドバッファ４１へ読み
込む。 バンドバッファ４１内にアドレスポインターの示す座
標を中心とする局所データが存在すれば、その局所デー
タを読み出す。 変換ＲＯＭ５２に予め生成してある局所データの変換
座標に基づいて変換を行い、中間バッファ６１へ変換順
に書き込む。 ソース側のアドレスリストについて処理が終わった
ら、ステップで生成したデスティネーション側のアド
レスリストに従って、中間バッファ６１から書き込み用
バンドバッファ７１に局所データを読み出す。 デスティネーション側のアドレスリストより画像端で
ある場合は、書き込み用バンドバッファ７１内のデータ
を出力画像データとして送出する。これをデスティネー
ション側のアドレスリストについて全て行う。
【００４９】以上の動作の中でステップにおける変換
ＲＯＭ５２の変換座標について説明する。図１０は８×
８画素のブロックを４５度回転する場合の変換テーブル
の例である。図１０（ａ）は変換後の画素の位置を示
し、（ｂ）は４５度回転前の画素の位置を示している。
この座標の算出方法は式（１）により容易に求めること
ができる。回転前のブロックの中心に対する各画素の回
転先を算出する。
【００５０】
【数１】
【００５１】［第２の実施例］本発明の第２の実施例と
してマクロブロックバッファを用いた回転処理を行う手
法を説明する。図１１は本発明の第２の実施例を説明す
るブロック図である。図中、第１の実施例と異なる構成
を説明すると、２２はマクロブロック（以下ＭＢと記
す）アドレスリスト生成部、３１はＭＢアドレスリスト
ソート部、４３は読み出し用ＭＢバンドバッファ、４４
はＭＢバッファ読み出し制御部、７２は書き込み用ＭＢ
バンドバッファ、２１１はソース側の逆変換されたＭＢ
アドレスリスト、２２２はソートされたソース側のＭＢ
アドレスリスト、２２３は読み出し用ＭＢバッファ制御
信号、２５２はデスティネーション側のＭＢアドレスリ
スト、２５３は中間バッファ制御信号である。
【００５２】図１１の構成について第１の実施例と異な
る構成を説明する。ＭＢアドレスリスト生成部２２はデ
スティネーション側のＭＢアドレスリスト２５２および
これの逆変換処理によって得られるソース側のアドレス
リスト２１１を送出する。ＭＢアドレスリストソート部
３１はｙ座標についてソート機能を有しソース側のＭＢ
アドレスリスト２２２を送出する。ＭＢバッファ読み出
し制御部４４はソース側のＭＢアドレスリストに基づい
て読みだし用ＭＢバンドバッファ４３を制御する機能を
有し、制御信号を送出する。書き込み用ＭＢバンドバッ
ファ７２はＭＢの全データ（以下ＭＢデータと呼ぶ）を
格納する機能を有し、ＭＢデータを順次送出する。
【００５３】次に第２の実施例の動作を説明する。図１
２は第２の実施例のデータの流れを示している。以下、
図１２を用いて説明するが、第１の実施例と同様の動作
を行う部分は説明を省略する。
【００５４】デスティネーション側でブロッキングし
たブロックをいくつか合わせたものをＭＢ（ＭＢ：ａ〜
ｆ）とし、ＭＢおよびＭＢ内の各ブロックの中心座標を
ラスタ走査順に求めデスティネーション側のＭＢアドレ
スリストとする。 デスティネーション側のＭＢアドレスリストの座標を
逆変換して得られる座標をｙ座標についてソートし、ソ
ース側のＭＢアドレスリストを生成する。このときソー
ト処理はＭＢの中心座標にのみ行う。 入力画像から１ラインずつＭＢバンドバッファ４３へ
読み込む。 ＭＢバンドバッファ４３内にＭＢアドレスポインター
の示す座標を中心とするＭＢデータが存在すれば、その
ＭＢデータを各局所データ単位に読み出す。 変換ＲＯＭ５２に予め生成してある局所データの変換
座標に基づいて変換を行い、中間バッファ６１へ変換順
にＭＢデータを書き込む。 ソース側のＭＢアドレスリストについて処理が終わっ
たら、ステップで生成したデスティネーション側のＭ
Ｂアドレスリストに従って、中間バッファ６１から書き
込み用ＭＢバンドバッファ７２にＭＢデータを読み出
す。 デスティネーション側のアドレスリストより画像端で
ある場合は、書き込み用ＭＢバンドバッファ７２内のデ
ータを出力画像データとして送出する。これをデスティ
ネーション側のアドレスリストについて全て行う。
【００５５】以上のように本実施例ではブロックをいく
つか集めたＭＢを導入する。ＭＢデータが十分格納でき
るＭＢバンドバッファを用意することにより、ソートす
べきアドレス数をＭＢの数だけに押さえることができ
る。すなわち図１２の例では４ブロックで１つのＭＢと
すると、ソート数は１／４となる。局所データの変換は
第１の実施例と同様なため変換のためのＨ／Ｗは不変で
ある。以上のようにＭＢを導入することによりソフトウ
ェアの処理負荷を押さえることが可能となる。
【００５６】さらにソフトウェアの処理負荷を軽減させ
るために、アドレスリストをＭＢだけにして、ＭＢ内の
各ブロックのアドレスをブロック間のオフセット値から
ハードウェア内で算出する方式を採用してもよい。対応
するソース側のアドレスリストについてもＭＢだけに
し、中間バッファ６１に格納するデータはいくつかのブ
ロックをまとめて１つの格納アドレスを記録することに
よっても、ソフトウェアの処理負荷が軽減できる。
【００５７】［第３の実施例］本発明の第３の実施例と
して中間バッファ６１に格納する際に圧縮処理を併用し
た手法を説明する。図１３は本発明の第３の実施例を説
明するブロック図である。図中、第２の実施例と異なる
構成を説明すると、９０はデータ圧縮部、９１はデータ
伸長部、２４２は圧縮された局所データ、２６１は圧縮
された局所データである。
【００５８】図１３の構成について第２の実施例と異な
る構成を説明する。データ圧縮部９０は局所データ単位
の圧縮を行う機能を有し、圧縮された局所データ２４２
を送出する。データ伸長部９１は局所データ単位の伸長
を行う機能を有し、伸長された局所データ２６０を送出
する。
【００５９】本実施例では局所データとしてｎ×ｎ画素
のブロックデータとしている。このためＪＰＥＧ（Ｊｏ
ｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ
Ｇｒｏｕｐ）方式などのブロック符号化を併用すること
によって、中間バッファ６１の大きさを削減できるだけ
でなく転送時間を少なくすることができる。なお、本実
施例の圧縮手法としては、例えば、ＤＣＴ、ＤＦＴ、Ｄ
ＳＴ、ＬＯＴ、アダマール変換、Ｗａｖｅｌｅｔ変換、
サブバンド符号化のうちいずれかの周波数変換を利用し
たものを採用できる。
【００６０】図１４は、本実施例（第４の実施例も同
様）を理論的に説明するものである。すなわち、アフィ
ン変換の効果は、図１４に示すように、局所的な画素単
位の処理（第１項）と広域的な部分画像単位の処理（第
２項）とに分割され、両処理は独立に実行することがで
きる。本実施例では、部分画像内の画素単位の処理（第
１項）を局所データ変換部５１で実行し、その後に、こ
れをデータ圧縮部９０で圧縮している。そして、書き込
み用ＭＢバンドバッファ７２の書き込み時に部分画像単
位の広域的な処理（第２項）を実行するようにしてい
る。このようにすることにより、第２項の処理は画像デ
ータを圧縮した状態で実行することができ、データの転
送やメモリへの書き込みに要する時間を短縮することが
できる。
【００６１】［第４の実施例］本発明の第４の実施例と
して第３の実施例においてデータ伸長部９１を取り除く
ことにより、処理された画像の圧縮画像を送出する手法
を説明する。図１５は本発明の第４の実施例を説明する
ブロック図である。図中、第３の実施例と異なる構成を
説明すると、８１は圧縮画像出力部、２７１は圧縮され
た局所データである。
【００６２】図１５の構成について第３の実施例と異な
る構成を説明する。圧縮画像出力部８１は圧縮された局
所データをマージする機能を有し、圧縮された出力画像
を送出する。
【００６３】一般に画像は膨大な情報量となるため圧縮
して取り扱うのが普通である。このため出力後に圧縮処
理を行うことが十分予想されるが、本方式により局所デ
ータを圧縮したままで広域的処理を行うことができる。
本実施例においてＪＰＥＧ方式などのブロック符号化を
行った場合、各ブロックにおけるＤＣ成分の差分を符号
化する必要があるが、これは圧縮画像出力部８１で取り
ながら行うこととする。
【００６４】［第５の実施例］本発明の第５の実施例と
して複数のラスタ画像のクリッピング処理を伴った回転
処理手法を説明する。図１６は本発明の第５の実施例を
説明するブロック図である。図中、第３の実施例と異な
る構成を説明すると、９０はクリップ情報生成部、２８
０はクリップ情報である。
【００６５】図１６の構成について第２の実施例と異な
る構成を説明する。クリップ情報生成部９０は複数のラ
スタ画像の位置や形状情報からクリップ情報を生成する
機能を有し、クリップ情報２８０をＭＢアドレスリスト
生成部２２に送出する。
【００６６】クリッピングはラスタ走査順に入力される
複数のラスタデータをその位置情報に従って重ね合わせ
る処理である。従って一つの出力画像を生成するために
重ね合わせるラスタデータ数だけ部分的だとしてもラス
タ走査する必要がある。このためクリッピング処理につ
いても回転処理と同様に入力と出力の順番が異なるため
ページメモリを必要とする。さらにクリッピング処理で
はエッジリスト等の重なり情報に従って、１画素単位に
行う必要がある。この場合データアクセスだけでも膨大
となる。
【００６７】以上からクリップ処理に対しても回転処理
と同様に局所的処理と広域的処理にわける。すなわち画
素ごとのクリップ処理は局所データに対して行い、広域
的処理は局所データ単位にクリップを行う。図１５に示
すように局所データすなわちブロック単位にアドレスを
生成する際に、クリップ情報に基づいて最終的に一番上
側にくる局所領域のみについて行う。例えばラスタＡ、
Ｂのクリップ処理を行うときに、ブロック内にラスタ
Ａ、Ｂが存在する場合はそれぞれのラスタでこのブロッ
クアドレスを生成する。完全にラスタＡがラスタＢに隠
れるときはこのブロックについてはラスタＢだけアドレ
スを生成する。これによって、中間バッファ６１に書き
こまれたラスタの境界を含まないブロックは書き込み用
ＭＢバンドバッファ７２にそのまま書き込み、境界を含
むブロックは書き込み用ＭＢバンドバッファ７２上で画
素単位の局所的処理を行うことができる。
【００６８】本実施例では以上の説明から回転処理が伴
わない場合でもページメモリを用いずにクリッピング処
理がなされ、クリッピング処理の局所的処理および広域
的処理が可能となり、少ない計算時間で処理できる。さ
らに回転を伴ったクリッピング処理の場合に隠れる部分
の回転処理を行う必要がなく、計算量を少なくできる。
【００６９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、入力画像から局所データを読み出すためのバン
ドデータ格納手段において、入力画像を何度も読み込む
必要がなくなり、ラスタ走査順に１回だけ入力画像を読
み込むだけで入力画像を局所的に分割した局所データ単
位に回転処理でき、これらを中間バッファに格納して再
びバンドバッファ上に格納することで局所データの広域
的回転（平行移動）が行われ、回転および拡大縮小処理
などの変換された出力画像が得られる。またＭＢを導入
することでＳ／Ｗの計算量を削減することが可能とな
り、同時に圧縮処理を併用することでページメモリを不
要とし、少ないバッファだけでこれら変換処理を実現す
ることができる。さらにクリップ情報に基づいてアドレ
スリストを生成することで画素ごとのクリッピング処理
とブロックごとのクリッピング処理に分けられることか
ら全画素にアクセスする必要がなく処理量が軽減され、
回転を伴うクリッピングでも隠れる部分の回転処理は行
わずに済み総処理量が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。
【図３】 本発明の第１の実施例の構成を示すブロック
図である。
【図４】 本発明の第１の実施例の動作を説明するフロ
ーチャートである。
【図５】 本発明の第１の実施例の動作を説明するフロ
ーチャートである。
【図６】 本発明の第１の実施例の読み出し用バンドバ
ッファの説明図である。
【図７】 本発明の第１の実施例におけるアドレスリス
トの説明図である。
【図８】 本発明の第１の実施例の動作を説明するフロ
ーチャートである。
【図９】 本発明の第１の実施例における広域的処理の
説明図である。
【図１０】 本発明の第１の実施例における局所的処理
の説明図である。
【図１１】 本発明の第２の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
【図１２】 本発明の第２の実施例における広域的処理
の説明図である。
【図１３】 本発明の第３の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
【図１４】 本発明の第３の実施例を説明する図であ
る。
【図１５】 本発明の第４の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
【図１６】 本発明の第５の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
【図１７】 第１の従来例の構成を示すブロック図であ
る。
【図１８】 第１の従来例における回転処理の説明図で
ある。
【図１９】 第２の従来例の構成を示すブロック図であ
る。
【図２０】 第２の従来例におけるデータフローの説明
図である。
【符号の説明】
１０ 画像入力手段 ２０ アドレス制御手段 ２１ アドレスリスト生成部 ２２ マクロブロック（以下ＭＢと記す）アドレスリ
スト生成部 ２９ 逆変換座標算出部 ３０ アドレスリストソート部 ３１ ＭＢアドレスリストソート部 ４０ バンドデータ格納手段 ４１ 読み出し用バンドバッファ ４２ バンドバッファ読み出し制御部 ４３ 読み出し用ＭＢバンドバッファ ４４ ＭＢバッファ読み出し制御部 ４６ バッファ読み出し部 ４７ 読み出し用バッファ ４８ ページメモリ読み出し部 ４９ ソース側ページメモリ ５０ 局所データ変換手段 ５１ 局所データ変換部 ５２ 変換ＲＯＭ ６０ 変換データ格納手段 ６１ 中間バッファ ６２ 中間バッファ制御部 ７０ バンドデータ格納手段 ７１ 書き込み用バンドバッファ ７２ 書き込み用ＭＢバッファ ７６ バッファ書き込み部 ７７ 書き込み用バッファ ７８ ページメモリ書き込み部 ７９ デスティネーション側ページメモリ ８０ 画像出力手段 ９０ クリップ情報生成部 ２００ 入力画像データ ２１０ ソース側の逆変換されたアドレスリスト ２１１ ソース側の逆変換されたＭＢアドレスリスト ２２０ ソース側のアドレス情報 ２２１ ソートされたソース側のアドレスリスト ２２２ 読み出し用バンドバッファ制御信号 ２２３ ソートされたソース側のＭＢアドレスリスト ２２４ 読み出し用ＭＢバッファ制御信号 ２２７ ソース側アドレス情報 ２２８ ソース側アドレス情報 ２２９ 逆変換座標 ２３０ 局所データ ２３１ 局所データの変換座標 ２３１ 変換ＲＯＭの変換情報 ２４０ 変換された局所データ ２５０ デスティネーション側のアドレス情報 ２５１ デスティネーション側のアドレスリスト ２５２ 中間バッファ制御信号 ２５３ デスティネーション側のＭＢアドレスリスト ２５４ 中間バッファ制御信号 ２６０ 変換された局所データ ２６８ デスティネーション側アドレス情報 ２６９ デスティネーション側アドレス情報 ２７０ 出力画像データ ２８０ クリップ情報 ４００ 回転前局所データ ４１０ 回転前中心画素 ４２０ 回転中心画素 ４３０ 理想的回転後局所データ ４４０ 回転後中心画素 ４５０ 回転後局所データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 浩明 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリー ンテクなかい 富士ゼロックス株式会社 内 (72)発明者 井原 富士夫 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリー ンテクなかい 富士ゼロックス株式会社 内 (56)参考文献 特開 平６−105118（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−175920（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−106877（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−105119（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−235185（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 3/60 H04N 1/21 H04N 1/387 H04N 1/41

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像を入力する画像入力手段と、 前記入力画像の部分画像を格納する第１のバンドデータ
    格納手段と、 前記第１のバンドデータ格納手段に格納した画像を局所
    データに分割し、この局所データの単位で所定の画像処
    理を加える局所データ変換手段と、 前記局所データ変換手段で変換された局所データを格納
    する変換データ格納手段と、 前記変換データ格納手段に格納した局所データを出力順
    に格納する第２のバンドデータ格納手段と、 前記第１のバンドデータ格納手段および前記変換データ
    格納手段の読み出し順を制御するアドレス制御手段と、 前記第２のバンドデータ格納手段に格納した出力画像を
    外部へ出力する画像出力手段とを有し、 前記変換データ格納手段を、 前記変換された局所データに画像圧縮を行う画像圧縮手
    段と、 前記画像圧縮手段で得られる圧縮局所データを格納する
    圧縮変換データ格納手段と、 前記圧縮局所データを伸長する画像伸長手段 とから構成
    することを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項２】 画像を入力する画像入力手段と、 前記入力画像の部分画像を格納する第１のバンドデータ
    格納手段と、 前記第１のバンドデータ格納手段に格納した画像を局所
    データに分割し、この局所データの単位で所定の画像処
    理を加える局所データ変換手段と、 前記局所データ変換手段で変換された局所データを格納
    する変換データ格納手段と、 前記変換データ格納手段に格納した局所データを出力順
    に格納する第２のバンドデータ格納手段と、 前記第１のバンドデータ格納手段および前記変換データ
    格納手段の読み出し順を制御するアドレス制御手段と、 前記第２のバンドデータ格納手段に格納した出力画像を
    外部へ出力する画像出力手段とを有し、 前記変換データ格納手段を、 前記変換された局所データに画像圧縮を行う画像圧縮手
    段と、 前記画像圧縮手段で得られる圧縮局所データを格納する
    圧縮変換データ格納手段とから構成し、 前記第２のバンドデータ格納手段および前記画像出力手
    段で格納および出力されるデータは前記画像圧縮手段で
    得られた圧縮データであることを特徴とする画像処理装
    置。
  3. 【請求項３】 画像を入力する画像入力手段と、 前記入力画像の部分画像を格納する第１のバンドデータ
    格納手段と、 前記第１のバンドデータ格納手段に格納した画像を局所
    データに分割し、この局所データの単位で所定の画像処
    理を加える局所データ変換手段と、 前記局所データ変換手段で変換された局所データを格納
    する変換データ格納手段と、 前記変換データ格納手段に格納した局所データを出力順
    に格納する第２のバンドデータ格納手段と、 前記第１のバンドデータ格納手段および前記変換データ
    格納手段の読み出し順を制御するアドレス制御手段と、 前記第２のバンドデータ格納手段に格納した出力画像を
    外部へ出力する画像出力手段とを有し、 前記アドレス制御手段を、 前記入力画像と前記出力画像の座標の関係を示すアドレ
    スリストを出力画像の処理順に合わせて生成するアドレ
    スリスト生成手段と、 前記アドレスリストを入力画像の処理順に合わせて並び
    換えるアドレスリストソート手段とから構成し、 前記局所データ変換手段で行われる画像処理が回転処
    理、拡大処理、縮小処理のいずれかもしくはその組合せ
    であることを特徴とする画像処理装置。
  4. 【請求項４】 画像を入力する画像入力手段と、 前記入力画像の部分画像を格納する第１のバンドデータ
    格納手段と、 前記第１のバンドデータ格納手段に格納した画像を局所
    データに分割し、この局所データの単位で所定の画像処
    理を加える局所データ変換手段と、 前記局所データ変換手段で変換された局所データを格納
    する変換データ格納手段と、 前記変換データ格納手段に格納した局所データを出力順
    に格納する第２のバンドデータ格納手段と、 前記第１のバンドデータ格納手段および前記変換データ
    格納手段の読み出し順を制御するアドレス制御手段と、 前記第２のバンドデータ格納手段に格納した出力画像を
    外部へ出力する画像出力手段とを有し、 前記アドレス制御手段を、 前記アドレスリスト生成手段へクリップ情報を送出する
    クリップ情報生成手段と、 前記入力画像と前記出力画像の座標の関係および前記ク
    リップ情報に基づいてアドレスリストを出力画像の処理
    順に合わせて生成するアドレスリスト生成手段と、 前記アドレスリストを入力画像の処理順に合わせて並び
    換えるアドレスリストソート手段とから構成し、 前記局所データ変換手段で行われる画像処理が重ね処理
    であることを特徴とする画像処理装置。
  5. 【請求項５】 画像を入力する画像入力手段と、 前記入力画像の部分画像を格納する第１のバンドデータ
    格納手段と、 前記第１のバンドデータ格納手段に格納した画像を局所
    データに分割し、この局所データの単位で所定の画像処
    理を加える局所データ変換手段と、 前記局所データ変換手段で変換された局所データを格納
    する変換データ格納手段と、 前記変換データ格納手段に格納した局所データを出力順
    に格納する第２のバンドデータ格納手段と、 前記第１のバンドデータ格納手段および前記変換データ
    格納手段の読み出し順を制御するアドレス制御手段と、 前記第２のバンドデータ格納手段に格納した出力画像を
    外部へ出力する画像出力手段とを有し、 前記アドレス制御手段を、 前記アドレスリスト生成手段へクリップ情報を送出する
    クリップ情報生成手段と、 前記入力画像と前記出力画像の座標の関係および前記ク
    リップ情報に基づいてアドレスリストを出力画像の処理
    順に合わせて生成するアドレスリスト生成手段と、 前記アドレスリストを入力画像の処理順に合わせて並び
    換えるアドレスリストソート手段とから構成し、 前記局所データ変換手段で行われる画像処理が回転処
    理、拡大処理、縮小処理、重ね処理のいずれかもしくは
    その組合せであることを特徴とする画像処理装置。
  6. 【請求項６】 前記局所データ変換手段を変換ＲＯＭで
    実現することを特徴とする請求項１ないし５に記載の画
    像処理装置。
  7. 【請求項７】 前記アドレス制御手段をソフトウェアで
    実現することを特徴とする請求項１ないし６に記載の画
    像処理装置。
  8. 【請求項８】 前記バンドデータ格納手段は少なくとも
    回転した局所データを格納できる容量を持つことを特徴
    とする請求項１ないし７に記載の画像処理装置。
  9. 【請求項９】 前記バンドデータ格納手段はリングバッ
    ファであることを特徴とする請求項１ないし８に記載の
    画像処理装置。
  10. 【請求項１０】 前記バンドデータ格納手段はダブルバ
    ッファであることを特徴とする請求項１ないし８に記載
    の画像処理装置。
  11. 【請求項１１】 前記局所データは正方形または長方形
    の画素ブロックであることを特徴とする請求項１ないし
    １０に記載の画像処理装置。
  12. 【請求項１２】 前記アドレス制御手段における処理
    を、前記局所データを２つ以上まとめたマクロブロック
    単位で行うことを特徴とする請求項１ないし１１に記載
    の画像処理装置。
  13. 【請求項１３】 前記画像圧縮手段で行われる画像圧縮
    処理は画像をブロッキングして符号化するブロック符号
    化であることを特徴とする請求項１または２に記載の画
    像処理装置。
  14. 【請求項１４】 前記画像圧縮手段で行われる画像圧縮
    処理はＤＣＴ、ＤＦＴ、ＤＳＴ、ＬＯＴ、アダマール変
    換、Ｗａｖｅｌｅｔ変換、サブバンド符号化のうちいず
    れかの周波数変換を利用したものであることを特徴とす
    る請求項１、２または１３に記載の画像処理装置。
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